(57)【要約】【課題】  設備コスト及び運転コストが低減され、かつ船体側の強度低下をもたらすことなく、あらゆる大きさの微生物の殺滅又は殺菌を確実になし得、さらには船舶におけるバラスト水の無害化処理装置の設置スペースを低減して貨物等の搭載スペースを増大可能とし、かつ既存の船舶に対しても該無害化処理装置設置のための船体内の改造コストを最少限に抑制可能とした海水の無害化処理装置を提供する。【解決手段】  未処理の液体中の微生物を除去して清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理において、前記液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを施し、処理液体を処理液体タンクに収容する。また、海水搬入路を通して導入された海水に陸上設置無害化設備にて該海水中の微生物を殺滅又は殺菌する無害化処理を施し、該処理海水を海水搬出路を通してバラスト水タンクに収容する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未処理の海水を含む未処理の液体中の微生物を除去して清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理方法において、前記液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを施し、処理液体を処理液体タンクに収容することを特徴とする液体の無害化処理方法。
【請求項２】
未処理の海水を含む未処理の液体中の微生物を除去して清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理方法において、前記液体をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを施し、処理液体を処理液体タンクに収容することを特徴とする液体の無害化処理方法。
【請求項３】
未処理の海水を含む未処理の液体に、前記微生物分離処理及び光触媒処理と、該液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理とを併せて施すことを特徴とする請求項２記載の液体の無害化処理方法。
【請求項４】
バラスト水タンクを含む処理液体タンク内に収容された海水を含む液体中の微生物を除去して該液体を清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理方法において、前記液体に、該液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを施し、処理液体を前記処理液体タンク外に排出することを特徴とする液体の無害化処理方法。
【請求項５】
バラスト水タンクを含む処理液体タンク内に収容された海水を含む液体中の微生物を除去して該液体を清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理方法において、前記液体をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを施し、処理液体を前記処理液体タンク外に排出することを特徴とする液体の無害化処理方法。
【請求項６】
前記処理液体タンク内に収容された液体に、前記微生物分離処理及び光触媒処理と、該液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理とを併せて施すことを特徴とする請求項５記載の液体の無害化処理方法。
【請求項７】
バラスト水タンクを含む処理液体タンク内に収容された海水を含む液体中の微生物を除去して該液体を清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理方法において、前記液体に、該液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを施し、処理液体を前記処理液体タンクに循環させることを特徴とする液体の無害化処理方法。
【請求項８】
バラスト水タンクを含む処理液体タンク内に収容された海水を含む液体中の微生物を除去して該液体を清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理方法において、前記液体をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを施し、処理液体を前記処理液体タンクに循環させることを特徴とする液体の無害化処理方法。
【請求項９】
前記処理液体タンク内に収容された液体に、前記微生物分離処理及び光触媒処理と、該液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理とを併せて施こして前記処理液体タンクに循環させることを特徴とする請求項８記載の液体の無害化処理方法。
【請求項１０】
前記処理液体タンク内の液体に、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を施し、処理液体を前記処理液体タンクに循環させることを特徴とする請求項１ないし９の何れかの項に記載の液体の無害化処理方法。
【請求項１１】
前記液体の光触媒処理の電源に、太陽電池、風力発電電力等の自然エネルギーによる電力を用いることを特徴とする請求項１、２、４、５、７、８、１０の何れかの項に記載の液体の無害化処理方法。
【請求項１２】
未処理の海水を含む未処理の液体中の微生物を除去して清浄な処理液体に転換するように構成された液体の無害化処理装置において、前記液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理を該液体に施す機械的処理装置と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を該液体に施す光触媒装置と、前記機械的処理装置及び光触媒装置による処理液体を収容する処理液体タンクとを備えたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
【請求項１３】
未処理の海水を含む未処理の液体中の微生物を除去して清浄な処理液体に転換するように構成された液体の無害化処理装置において、前記液体をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな微生物を除去する微生物分離処理を行う微生物分離処理手段と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を該海水に施す光触媒装置と、前記微生物分離処理装置及び光触媒装置による処理液体を収容する処理液体タンクとを備えたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
【請求項１４】
前記微生物分離処理手段及び光触媒装置に、前記液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理を該液体に施す機械的処理装置を併設し、前記微生物分離処理手段及び光触媒装置及び機械的処理装置による処理後の処理液体を前記処理液体タンクに収容するように構成したことを特徴とする請求項１３記載の液体の無害化処理装置。
【請求項１５】
バラスト水タンクを含む処理液体タンク内に収容された海水を含む液体中の微生物を除去して該液体を清浄な処理液体に転換するように構成された液体の無害化処理装置において、前記処理液体タンク内の液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理を該液体に施す機械的処理装置と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を該液体に施す光触媒装置とを備えたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
【請求項１６】
バラスト水タンクを含む処理液体タンク内に収容された海水を含む液体中の微生物を除去して該液体を清浄な処理液体に転換するように構成された液体の無害化処理装置において、前記処理液体タンク内の液体をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな微生物を除去する微生物分離処理を行う微生物分離処理手段と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を該海水に施す光触媒装置とを備えたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
【請求項１７】
前記微生物分離処理手段及び光触媒装置に、前記処理液体タンクからの液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理を該液体に施す機械的処理装置を併設したことを特徴とする請求項１６記載の液体の無害化処理装置。
【請求項１８】
前記微生物分離処理手段、あるいは光触媒装置、あるいは機械的処理装置による処理後の処理液体を前記処理液体タンクに循環させる循環路を設けたことを特徴とする請求項１５ないし１７の何れかの項に記載の液体の無害化処理装置。    
【請求項１９】
海水中の微生物を除去して清浄な処理海水に転換して船舶に搭載されたバラスト水タンクに収容する海水の無害化処理装置において、陸上に設置されて前記海水中の微生物を殺滅又は殺菌する陸上設置無害化設備を、前記海水を光が照射される光触媒中を通流させることにより該海水中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を該海水に施す光触媒装置で構成するとともに、前記海水を取水して前記陸上設置無害化設備に搬送する海水搬入路と、前記陸上設置無害化設備にて処理された海水を前記バラスト水タンクに搬送する海水搬出路とを備え、前記海水搬入路を通して導入された海水に前記陸上設置無害化設備にて該海水中の微生物を殺滅又は殺菌する無害化処理を施し、該処理海水を前記海水搬出路を通して前記バラスト水タンクに収容するように構成されたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
【請求項２０】
前記陸上設置無害化設備を、前記光触媒装置に、前記海水中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理を該海水に施す機械的処理装置及び前記海水をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該海水中の比較的大きな微生物を除去する微生物分離処理を行う微生物分離処理手段の何れか一方または双方を追設したことを特徴とする請求項１９記載の海水の無害化処理装置。
【請求項２１】
前記海水中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理を該海水に施す機械的処理装置を前記船舶に搭載し、前記陸上設置無害化設備での処理海水を前記海水搬出路を通して船舶内の前記機械的処理装置に導入し、該機械的処理装置による処理を施して前記バラスト水タンクに収容するように構成したことを特徴とする請求項１９記載の海水の無害化処理装置。
【請求項２２】
前記海水をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該海水中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理手段を前記船舶に搭載し、前記陸上設置無害化設備での処理海水を前記海水搬出路を通して船舶内の前記微生物分離処理手段に導入し、該微生物分離処理手段による処理を施して前記バラスト水タンクに収容するように構成したことを特徴とする請求項１９記載の海水の無害化処理装置。
【請求項２３】
海水中の微生物を除去して清浄な処理海水に転換して船舶に搭載されたバラスト水タンクに収容する海水の無害化処理装置において、前記海水を光が照射される光触媒中を通流させることにより該海水中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を該海水に施す光触媒装置を前記船舶に搭載し、陸上に設置されて前記海水中の微生物を殺滅又は殺菌する陸上設置無害化設備を、前記海水中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理装置及び前記海水をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該海水中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理手段の何れか一方または双方により構成したことを特徴とする海水の無害化処理装置。
【請求項２４】
前記陸上設置無害化設備を、車両等の運搬装置に搭載して陸上を自在に移動可能に構成したことを特徴とする請求項１９ないし２３のいずれかの項に記載の海水の無害化処理装置。
【請求項２５】
海水中の微生物を除去して清浄な処理海水に転換して船舶に搭載されたバラスト水タンクに収容する海水の無害化処理装置において、海上に浮設されて前記海水中の微生物を殺滅又は殺菌する海上設置無害化設備を、前記海水を光が照射される光触媒中を通流させることにより該海水中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を該海水に施す光触媒装置で構成するとともに、前記海水を取水して前記海上設置無害化設備に搬送する海水搬入路と、前記海上設置無害化設備にて処理された海水を前記バラスト水タンクに搬送する海水搬出路とを備え、前記海水搬入路を通して導入された海水に前記海上設置無害化設備にて該海水中の微生物を殺滅又は殺菌する無害化処理を施し、該処理海水を前記海水搬出路を通して前記バラスト水タンクに収容するように構成されたことを特徴とする液体の無害化処理装置。
【請求項２６】
前記海上設置無害化設備を、前記光触媒装置と、前記海水中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理装置及び前記海水をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該海水中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理を該海水に施す微生物分離処理手段の何れか一方または双方とにより構成したことを特徴とする請求項２５記載の海水の無害化処理装置。
【請求項２７】
前記海水中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理を該海水に施す機械的処理装置を前記船舶に搭載し、前記海上設置無害化設備での処理海水を前記海水搬出路を通して船舶内の前記機械的処理装置に導入し、該機械的処理装置による処理を施して前記バラスト水タンクに収容するように構成したことを特徴とする請求項２３記載の海水の無害化処理装置。
【請求項２８】
前記海水をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該海水中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理を該海水に施す微生物分離処理手段を前記船舶に搭載し、前記海上設置無害化設備での処理海水を前記海水搬出路を通して船舶内の前記微生物分離処理手段に導入し、該微生物分離処理手段による処理を施して前記バラスト水タンクに収容するように構成したことを特徴とする請求項２５記載の海水の無害化処理装置。
【請求項２９】
海水中の微生物を除去して清浄な処理海水に転換して船舶に搭載されたバラスト水タンクに収容する海水の無害化処理装置において、前記海水を光が照射される光触媒中を通流させることにより該海水中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を該海水に施す光触媒装置を前記船舶に搭載し、海上に設置されて前記海水中の微生物を殺滅又は殺菌する海上設置無害化設備を、前記海水中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理装置及び前記海水をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該海水中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理手段の何れか一方または双方により構成してなることを特徴とする海水の無害化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、未処理の海水中の微生物を除去して清浄な処理海水にしてバラスト水タンクに収容する時、又はバラスト水タンクに収容した未処理の海水を航海中に清浄な処理海水にする時、又はバラスト水タンクより未処理の海水を清浄な処理海水にして排水する時に行うバラスト水処理に適用され、未処理の液体あるいは処理液体タンク内の液体に機械的処理及び光触媒処理を施して、該液体中の微生物を除去して清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理方法その装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンカー等の船舶において、オイルを搭載しない状態での航行時に、バラスト水タンクに収容する海水即ちバラスト水は、海洋汚染や公害の発生を回避するため、未処理の海水中の微生物を除去して清浄な処理海水にするための無害化処理が施こされている。
【０００３】
かかる海水の無害化処理方法として、特許文献１（特許第２７９４５３７号公報）、特許文献２（特開２００２−１９２１６１号公報）、特許文献３（特開２００３−２００１５６号公報）の技術が提供されている。
特許文献１の技術においては、バラスト水タンクを空または底部に水が残った状態にした後、該バラスト水タンク内に残存する沈澱物を昇温させ、有害プランクトンや細菌の死滅温度以上の温度に加熱し、所定時間保持している。
【０００４】
特許文献２の技術においては、バラスト水タンク内のバラスト水中に高電圧パルスを印加し、有害微生物に直接高電圧パルスを印加してその内部で放電を起して、該有害微生物を殺滅又は殺菌し、あるいは電極間のアーク放電による衝撃波で間接的に該有害微生物を殺滅又は殺菌している。
特許文献３の技術においては、パイプ内流路の途中に、複数の細長いスリットを有するスリット板を横断面方向に取り付け、未処理液体を該スリットを通過させることにより、前記未処理液体の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特許第２７９４５３７号公報
【特許文献２】特開２００２−１９２１６１号公報
【特許文献３】特開２００３−２００１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術にあっては、バラスト水タンクを空または底部に水が残った状態とするため、局部的な応力集中により船体に損傷を与える危険性がある。また、バラスト水タンク底部全体に溜まった沈澱物を昇温させるように広範囲にバラスト水タンクを加熱するので、加熱作業に時間と手間が掛かり処理コストが高くなる。
また、特許文献２の技術にあっては、大掛かりな高電圧パルス印加設備を必要とするため、設備コスト及び運転コストが高くなる。
さらに、特許文献３の技術にあっては、未処理液体をスリットを通過させることにより、サイズの大きな微生物は殺滅又は殺菌可能であるが、サイズの小さな細菌類を殺滅又は殺菌するのは困難である。
【０００７】
また、特許文献１、２ともに、バラスト水の無害化処理装置を全て船舶に搭載しているので、船体内における該無害化処理装置の設置スペースが大きくなり、貨物等の搭載スペースが抑制される。
また特許文献１、２の技術にあっては、かかる無害化処理装置を既存の船舶に設置するには、該無害化処理装置を設置するための船体内の大幅な改造が必要となり、改造コストが嵩む。
【０００８】
従って、本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、設備コスト及び運転コストが低減され、かつ船体側の強度低下をもたらすことなく、あらゆる大きさの微生物の殺滅又は殺菌を確実になし得、さらには船舶におけるバラスト水の無害化処理装置の設置スペースを低減して貨物等の搭載スペースを増大可能とし、かつ既存の船舶に対しても該無害化処理装置設置のための船体内の改造コストを最少限に抑制可能とした海水の無害化処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、かかる目的を達成するため、未処理の海水を含む未処理の液体中の微生物を除去して清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理方法において、前記液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを施し、処理液体を処理液体タンクに収容することを特徴とする。
【００１０】
そして、前記方法を実施する装置の発明として、未処理の海水を含む未処理の液体中の微生物を除去して清浄な処理液体に転換するように構成された液体の無害化処理装置において、前記液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理を該液体に施す機械的処理装置と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を該液体に施す光触媒装置と、前記機械的処理装置及び光触媒装置による処理液体を収容する処理液体タンクとを備えたことを特徴とする液体の無害化処理装置を提案する。
【００１１】
かかる発明において、前記微生物とは、主に動物プランクトン及びそのシスト、植物プランクトン及びそのシスト、細菌類、菌類、ウィルスなど、毒を有するものや病原性のあるもの又は生態系を乱すものである。
また前記無害化処理とは、主に海洋汚染を起こしたり人間及び魚介類に被害をもたらしたり生態系を破壊するこれら微生物を殺滅又は殺菌又は除去することである。
また、前記光触媒処理に用いられる光触媒は、酸化チタンを含むもので反応器内に粉末、繊維状、ペレット状等にて支持するのが好ましい。
【００１２】
かかる発明によれば、前記機械的処理装置は、内径０．５ｍｍ程度の多数の小孔が穿孔されたスリット板を液体流路中に設けて構成するのが好適であり、該機械的処理装置においては、海水を前記小孔内を通過させる際の乱流形成によって、甲殻を有するような比較的大きな微生物を含む広範囲の微生物に損傷を与えて殺滅又は殺菌する。
また、前記光触媒装置は、前記のような酸化チタンを含む物質からなる光触媒を反応器内に単層あるいは複数層敷設して該光触媒の層内にＵＶランプを貫設し、該光触媒に太陽光等の照射光をＵＶランプを介して当てながら光触媒層内を海水等の被処理液体を通す。そして、前記照射光による光触媒の反応によって該光触媒の表面にＯＨラジカルが生成され、該ＯＨラジカルによって前記被処理液体内のサイズの小さい細菌類を殺滅又は殺菌する。
【００１３】
従って、かかる発明によれば、比較的大きな広範囲の微生物を殺滅又は殺菌する機械的処理装置による機械的処理と、サイズの小さい細菌類を殺滅又は殺菌する光触媒装置による光触媒処理とを組み合わせることにより、あらゆる大きさの微生物の殺滅又は殺菌を確実になすことができる。
また、前記機械的処理と光触媒処理とを組み合わせることにより、機械的処理の負荷が軽減されて圧力損失が減少し、機械的処理の所要動力を低減でき、機械的処理装置を小型、小容量化できる。さらには光触媒処理では、細菌類の殺滅又は殺菌を主体的に行えばよいので光触媒処理の処理コストを最少限に抑えることが可能となる。
また、前記機械的処理及び光触媒処理は、処理用の残留物質による海水等の汚染が無く、後段機器の腐蝕の懸念も回避可能な液体の無害化処理手段となる。
従ってかかる発明によれば、被処理液体中の微生物を除去する無害化処理システムの設備コスト及び運転コストを低減し、液体中の微生物を確実に除去可能でかつ海洋汚染や後段機器の腐蝕を回避した液体の無害化処理システムを提供できる。
【００１４】
また本発明は、前記液体の無害化処理方法において、前記液体をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを施し、処理液体を処理液体タンクに収容することを特徴とする。
【００１５】
そして、前記方法を実施する装置の発明として、前記液体の無害化処理装置において、前記液体をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな微生物を除去する微生物分離処理を行う微生物分離処理手段と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を該海水に施す光触媒装置と、前記機械的処理装置及び光触媒装置による処理液体を収容する処理液体タンクとを備えたことを特徴とする液体の無害化処理装置を提案する。
【００１６】
かかる発明によれば、前記微生物分離処理手段を用いてろ過法又は遠心分離法等によって液体中の比較的大きな微生物を除去する微生物分離処理と、光触媒装置を用いて微生物分離処理後の液体にＯＨラジカルによって液体内のサイズの小さい細菌類を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを併せて施すことにより、あらゆる大きさの微生物の殺滅又は殺菌を確実になすことができて、微生物の処理機能が向上する。
また、フィルタのメッシュを微生物除去の最適メッシュに選定することにより、比較的大きな広範囲の微生物を確実に捕獲し除去できて、逆洗等により捕獲後の処理も簡単にできる。
【００１７】
かかる発明において、好ましくは、前記未処理の液体に、前記微生物分離処理による微生物分離処理及び光触媒装置による光触媒処理と、機械的処理装置による該液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理とを併せて施す。
このように構成すれば、前記ろ過法又は遠心分離法等による微生物分離処理と機械的処理装置による他の機械的処理とを併せて施すことにより、微生物の処理機能が向上するとともに、光触媒処理の負荷を低減できる。
【００１８】
また本発明は、バラスト水タンクを含む処理液体タンク内に収容された海水を含む液体中の微生物を除去して該液体を清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理において、前記液体に、機械的処理装置を用いて液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理と、光触媒装置を用いて前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを施し、処理液体を前記処理液体タンク外に排出することを特徴とする。
【００１９】
かかる発明によれば、船舶への荷積み時にバラスト水をバラスト水タンクから海中に戻す前等において、該バラスト水タンク内（処理液体タンク内）に収容された海水（液体）に前記機械的処理装置による機械的処理と前記光触媒装置による光触媒処理とを併せて施すことにより、完全に無害化したバラスト水（処理液体）を海中つまり処理液体タンク外に排水できる。
【００２０】
また本発明は、バラスト水タンクを含む処理液体タンク内に収容された海水を含む液体中の微生物を除去して該液体を清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理において、前記微生物分離処理手段を用いて液体をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法等により該液体中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理と、前記光触媒装置を用いて液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを施し、処理液体を前記処理液体タンク外に排出する。
また、好ましくは、前記処理液体タンク内に収容された液体に、前記微生物分離処理手段による微生物分離処理及び前記光触媒装置による光触媒処理と、機械的処理装置による液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理とを併せて施す。
【００２１】
かかる発明によれば、前記微生物分離処理手段を用いてろ過法又は遠心分離法等によって液体中の比較的大きな微生物を除去する微生物分離処理と、光触媒装置を用いて微生物分離処理後の液体にＯＨラジカルによって液体内のサイズの小さい細菌類を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを併せて施すことにより、あらゆる大きさの微生物の殺滅又は殺菌を確実になすことができて、微生物の処理機能が向上し、完全に無害化したバラスト水（処理液体）を海中つまり処理液体タンク外に排水できる。
また、前記微生物分離処理手段による微生物分離処理及び前記光触媒装置による光触媒処理と、機械的処理装置による機械的処理とを併せて施せば、微生物の処理機能が向上するとともに、光触媒処理の負荷を低減できる。
【００２２】
また本発明は、バラスト水タンクを含む処理液体タンク内に収容された海水を含む液体中の微生物を除去して該液体を清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理において、前記液体に、該液体中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理と、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを施し、前記機械的処理及び光触媒処理後の処理液体を前記処理液体タンクに循環させることを特徴とする。
かかる発明によれば、前記手段をバラスト水タンク内に収容された海水の無害化処理に適用すれば、船舶の航行中においても、バラスト水タンク内の処理海水に機械的処理と光触媒処理とを併せて施すことによりバラスト水を無害化できるので、バラスト水排水時の無害化処理時間を短縮できる。
【００２３】
また本発明は、バラスト水タンクを含む処理液体タンク内に収容された海水を含む液体中の微生物を除去して該液体を清浄な処理液体に転換する液体の無害化処理において、微生物分離手段を用いて液体をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理と、光触媒装置を用いて液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを施し、処理液体を前記処理液体タンクに循環させることを特徴とする。
かかる発明によれば、前記手段をバラスト水タンク内に収容された海水の無害化処理に適用すれば、船舶の航行中においても、バラスト水タンク内の処理海水に微生物分離処理と光触媒処理とを併せて施すことによりバラスト水を無害化できるので、バラスト水排水時の無害化処理時間を短縮できる。
【００２４】
また本発明は、前記処理液体タンク内の液体に、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を施し、処理液体を前記処理液体タンクに循環させることを特徴とする。
かかる発明によれば、バラスト水タンク内に収容された海水の無害化処理に適用すれば、船舶の航行中においても、バラスト水タンク内の処理海水にさらに光触媒処理を施すことによりバラスト水を完全に無害化可能となるので、バラスト水排水時の無害化処理時間を短縮できる。
【００２５】
また本発明は、前記液体の光触媒処理の電源に、太陽電池、風力発電電力等の自然エネルギーによる電力を用いる。
かかる発明によれば、液体の光触媒処理の電源に自然エネルギーを利用できるので、光触媒処理の処理コストを低減できるとともに、海水の光触媒処理に適用すれば、船舶の航行中においても船舶内の動力を極力使用することなくバラスト水の無害化が可能となる。
【００２６】
また本発明は、海水中の微生物を除去して清浄な処理海水に転換して船舶に搭載されたバラスト水タンクに収容する海水の無害化処理装置において、陸上に設置されて前記海水中の微生物を殺滅又は殺菌する陸上設置無害化設備を、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を該海水に施す光触媒装置で構成するとともに、前記海水を取水して前記陸上設置無害化設備に搬送する海水搬入路と、前記陸上設置無害化設備にて処理された海水を前記バラスト水タンクに搬送する海水搬出路とを備え、前記海水搬入路を通して導入された海水に前記陸上設置無害化設備にて該海水中の微生物を殺滅又は殺菌する無害化処理を施し、該処理海水を前記海水搬出路を通して前記バラスト水タンクに収容するように構成されたことを特徴とする。
かかる発明において、好ましくは、前記陸上設置無害化設備を、前記光触媒装置に、前記海水中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理を該海水に施す機械的処理装置及び前記液体をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該液体中の比較的大きな微生物を除去する微生物分離処理を行う微生物分離処理手段の何れか一方または双方を追設して構成する。
また、かかる発明において、前記海水をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該海水中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理手段を前記船舶に搭載することも可能である。
【００２７】
かかる発明によれば、陸上に設置された陸上設置無害化設備として、前記光触媒装置、あるいは該光触媒装置と、前記海水中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理装置及び前記海水をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該海水中の比較的大きな微生物を除去する微生物分離処理手段の何れか一方または双方を陸上に設置し、該陸上設置無害化設備において未処理海水中の微生物を殺滅又は殺菌する無害化処理を行い、処理海水を、該陸上設置無害化設備と船舶に搭載されたバラスト水タンクとを接続する海水搬出路を通して該バラスト水タンクに収納するので、前記光触媒装置、機械的処理装置、微生物分離処理手段等の海水の無害化処理設備を船体内に設置する必要がなく、船舶における海水の無害化処理装置の設置スペースを低減できて、貨物等の搭載スペースを増大することが可能となる。
【００２８】
また、陸上に設置された前記光触媒装置、あるいは該光触媒装置及び前記機械的処理装置、前記微生物分離処理手段等の陸上設置無害化設備と船舶側のバラスト水タンクとを、海水搬出路を船舶毎に繋ぎ変えることにより、１台（１セット）の陸上設置無害化設備により複数の船舶のバラスト水タンクについての無害化処理を行うことができ、陸上設置無害化設備の稼動率を上昇できるとともに船舶１隻あたりの無害化処理装置の設置数を少なくできて装置コストを低減できる。
さらには、該光触媒装置、機械的処理装置、微生物分離処理手段等の無害化処理装置を陸上設備として設置するので、既存の船舶に対しても船体内に該無害化処理装置を新たに設置することが不要となるとともに船体内の改造が最少限で済み、該無害化処理装置設置のための船体内設置コストを最少限に抑制できる。
また、かかる発明において、前記光触媒装置、前記機械的処理装置、前記微生物分離処理手段を、前記陸上設置無害化設備あるいは船舶搭載用として置き換えることもできる。
すなわち、前記海水を光が照射される光触媒中を通流させることにより該海水中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を該海水に施す光触媒装置を前記船舶に搭載し、陸上に設置されて前記海水中の微生物を殺滅又は殺菌する陸上設置無害化設備を、前記海水中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理装置及び前記海水をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該海水中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理手段の何れか一方または双方により構成する。
【００２９】
また本発明は、前記陸上設置無害化設備を、車両等の運搬装置に搭載して陸上を自在に移動可能に構成する。
かかる発明によれば、光触媒装置、機械的処理装置、微生物分離処理手段等の無害化処理装置で構成された陸上設置無害化設備を船舶に自在に近接させて、該陸上設置無害化設備において無害化処理を施した海水を該船舶内のバラスト水タンクに収容可能となり、海水搬送ラインの長さを最短にできる。これにより、海水搬送用ポンプの動力を低減できて海水の無害化処理コストを低減できる。
また、かかる発明によれば、複数の船舶について無害化処理を施した海水を該船舶内のバラスト水タンクに収容する場合においては、運搬装置に搭載した陸上設置無害化設備を自在に移動させて各船舶へのバラスト水の無害化処理を行うことができ、該バラスト水の無害化処理を短時間で効率的に行うことができる。
【００３０】
また本発明は、海水中の微生物を除去して清浄な処理海水に転換して船舶に搭載されたバラスト水タンクに収容する海水の無害化処理装置において、海上に浮設されて前記海水中の微生物を殺滅又は殺菌する海上設置無害化設備を、前記液体を光が照射される光触媒中を通流させることにより該液体中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を該海水に施す光触媒装置で構成するとともに、前記海水を取水して前記海上設置無害化設備に搬送する海水搬入路と、前記海上設置無害化設備にて処理された海水を前記バラスト水タンクに搬送する海水搬出路とを備え、前記海水搬入路を通して導入された海水に前記海上設置無害化設備にて該海水中の微生物を殺滅又は殺菌する無害化処理を施し、該処理海水を前記海水搬出路を通して前記バラスト水タンクに収容するように構成されたことを特徴とする。
かかる発明において、好ましくは、前記海上設置無害化設備を、前記光触媒装置と、前記海水中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理を該海水に施す機械的処理装置及び前記海水をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該海水中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理を該海水に施す微生物分離処理手段の何れか一方または双方とにより構成する。
【００３１】
かかる発明によれば、海上に移動可能に浮設された海上設置無害化設備として、前記光触媒装置あるいは機械的処理装置あるいは微生物分離処理手段を海上に浮設し、該海上設置無害化設備において未処理海水中の微生物を殺滅又は殺菌する無害化処理を行い、処理海水を、該海上設置無害化設備と船舶に搭載されたバラスト水タンクとを接続する海水搬出路を通して該バラスト水タンクに収納するので、前記前記光触媒装置、機械的処理装置等の海水の無害化処理設備を前記海上設置無害化設備として海上に浮設できて、船舶内に設置する必要がなくなる。これにより、船舶における海水の無害化処理装置の設置スペースを低減できて、貨物等の搭載スペースを増大することが可能となる。
【００３２】
また、海上に移動可能に浮設された前記光触媒装置あるいは機械的処理装置あるいは微生物分離処理手段等の海上設置無害化設備と船舶側のバラスト水タンクとを、海水搬出路を船舶毎に繋ぎ換えることにより、１台（１セット）の海上設置無害化設備により複数の船舶のバラスト水タンクについての無害化処理を行うことができ、海上設置無害化設備の稼動率を上昇できるとともに船舶１隻あたりの無害化処理装置の設置数を少なくできて装置コストを低減できる。
【００３３】
また、沖合いに停泊している船舶に対してバラスト水の無害化処理を行う際においても、海上に移動可能に浮設された海上設置無害化設備を船舶に自在に近接させて、該海上設置無害化設備において無害化処理を施した海水を該船舶内のバラスト水タンクに収することが可能となり、岸壁あるいは沖合いに停泊している船舶の何れに対しても、きわめて容易にかつ短時間でバラスト水の無害化処理を行うことができる。
さらには、前記光触媒装置等の無害化処理装置を海上設置無害化設備として船舶とは別個に浮設するので、既存の船舶に対しても該船舶内に該無害化処理装置を新たに設置するのが不要となるとともに船舶内の改造が最少限で済み、該無害化処理装置設置のための船舶内設置コストを最少限に抑制できる。
また、かかる発明において、前記光触媒装置、前記機械的処理装置、前記微生物分離処理手段を、前記海上設置無害化設備あるいは船舶搭載用として置き換えることもできる。
すなわち、前記海水を光が照射される光触媒中を通流させることにより該海水中の微生物を殺滅又は殺菌する光触媒処理を該海水に施す光触媒装置を前記船舶に搭載し、海上に設置されて前記海水中の微生物を殺滅又は殺菌する海上設置無害化設備を、前記海水中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理装置及び前記海水をフィルタ等に通すろ過法又は遠心分離法により該海水中の比較的大きな前記微生物を除去する微生物分離処理手段の何れか一方または双方により構成することもできる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、比較的大きな広範囲の微生物を殺滅又は殺菌する機械的処理装置による機械的処理と、サイズの小さい細菌類を殺滅又は殺菌する光触媒装置による光触媒処理とを組み合わせることにより、あらゆる大きさの微生物の殺滅又は殺菌を確実になすことができる。
また、前記機械的処理と光触媒処理とを組み合わせることにより機械的処理の負荷が軽減されて圧力損失が減少し、機械的処理の所要動力を低減でき、機械的処理装置を小型、小容量化できる。さらには光触媒処理では、細菌類の殺滅又は殺菌を主体的に行えばよいので光触媒処理の処理コストを最少限に抑えることが可能となる。
【００３５】
また、前記機械的処理及び光触媒処理は、処理用の残留物質による海水等の汚染が無く、後段機器の腐蝕の懸念も回避可能な液体の無害化処理手段となる。
これにより、被処理液体中の微生物を除去する無害化処理システムの設備コスト及び運転コストを低減し、液体中の微生物を確実に除去可能で、かつ海洋汚染や後段機器の腐蝕を回避した液体の無害化処理システムを提供できる。
【００３６】
また本発明によれば、バラスト水タンク内に収容された海水中の微生物を除去して処理海水を海中に排水する際には、該バラスト水タンク内において前記機械的処理とサイズの小さい細菌類を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを併せて施すことにより、完全に無害化したバラスト水を海中に排水できる。
また、バラスト水タンク内の海水を循環させながら前記機械的処理と光触媒処理とを併せて施すことにより、船舶の航行中においてもバラスト水の無害化処理を実施できることとなり、バラスト水排水時の無害化処理時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００３８】
図１は本発明の第１実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理方法を示すブロック図である。図２ないし図２７は第２ないし第２７実施例を示す図１対応図である。図２８は光触媒装置の構成図である。
【００３９】
図１に示す第１実施例において、１は未処理海水を濾過してごみ等の異物を捕獲するスクリーン、２は海水を処理ライン６に搬送するポンプである。３は前記スクリーン１を経た海水中の微生物に損傷を与え殺滅又は殺菌する機械的処理装置である。
該機械的処理装置３は、海水の流路中に多数の小孔が穿孔された多孔板を設置して、海水が前記多数の小孔内を通過する際に発生する乱流により該海水中の微生物に損傷を与えて殺滅又は殺菌するように構成された多孔板式処理装置が好適であるが、かかる多孔板式処理装置に限られることなく、海水中の微生物に損傷を与えて殺滅又は殺菌する機能を有するものであればよい。
【００４０】
４０は光触媒装置、５は前記機械的処理装置３及び光触媒装置４０における無害化処理が施された処理海水を収容するバラスト水タンクである。
前記光触媒装置４０の構成を示す図２８において、４１はリアクター（反応器）、４３は酸化チタンを含む物質からなる光触媒、４２はＵＶランプであり、前記光触媒装置４０は前記光触媒４３をリアクター４１内に単層あるいは複数層敷設（この例では３層）して該光触媒４３の層内にＵＶランプ４２を貫設し、該光触媒４３に太陽光等の照射光をＵＶランプ４２を介して当てながら、光触媒４３層内を未処理海水を通す。
そして、前記照射光による光触媒４３の反応によって該光触媒４３の表面にＯＨラジカルが生成され、該ＯＨラジカルによって前記被処理海水内のサイズの小さい細菌類を殺滅又は殺菌する。
【００４１】
かかる第１実施例（図１）において、未処理海水は前記スクリーン１でごみ等の異物が捕獲され除去された後、前記ポンプ２により処理ラインを搬送されて機械的処理装置３に導入される。
該機械的処理装置３においては、前記海水を多数の小孔内を通過させる際に、該海水中の微生物に損傷を与えて殺滅又は殺菌する。該機械的処理装置３でかかる機械的処理が施された海水は、光触媒装置４０に導入される。
該光触媒装置４０においては、前記海水を、太陽光等の照射光をＵＶランプ４２を介して当てながら光触媒４３層内を通す。そして、前記照射光による光触媒４３の反応によって該光触媒４３の表面にＯＨラジカルが生成され、該ＯＨラジカルによって前記海水内のサイズの小さい細菌類を殺滅又は殺菌する。かかる光触媒装置４０での光触媒処理が施され、無害化された処理海水はバラスト水タンク５内に収容される。
【００４２】
前記実施例において、前記微生物とは、主に動物プランクトン及びそのシスト、植物プランクトン及びそのシスト、細菌類、菌類、ウィルスなど、毒を有するものや病原性のあるもの又は生態系を乱すものである。
また前記海水の無害化処理とは、主に海洋汚染を起こしたり人間及び魚介類に被害をもたらしたり生態系を破壊するこれら微生物を殺滅又は殺菌又は除去することである。
【００４３】
図２に示される第２実施例は、前記第１実施例（図１）に対して、機械的処理装置３による処理と光触媒装置４０による処理の順序を逆にしたもので、未処理海水に光触媒装置４０による光触媒処理を施してから機械的処理装置３による機械的処理を施している。
【００４４】
かかる第１、第２実施例によれば、多数の小孔が穿孔された多孔板を備えた機械的処理装置３の小孔内を海水を通して発生する乱流により比較的大きな広範囲の微生物を殺滅又は殺菌する機械的処理と、サイズの小さい細菌類を殺滅又は殺菌する光触媒装置４０による光触媒処理とを組み合わせることにより、あらゆる大きさの微生物の殺滅又は殺菌を確実になすことができる。
また、前記機械的処理装置３による機械的処理と光触媒装置４０による光触媒処理とを組み合わせることにより、機械的処理の負荷が軽減されて圧力損失が減少する。これにより、機械的処理装置３における機械的処理の所要動力を低減でき、該機械的処理装置３を小型、小容量化できる。
【００４５】
さらには前記光触媒装置４０による光触媒処理では、細菌類の殺滅又は殺菌を主体的に行えばよいので、該光触媒処理の処理コストを最少限に抑えることが可能となる。
また、前記機械的処理装置３を用いての機械的処理及び光触媒装置４０を用いての光触媒処理は、処理用の残留物質による海水等の汚染が無く、後段機器の腐蝕の懸念も回避可能な液体の無害化処理手段となる。
従って、かかる実施例によれば、被処理海水中の微生物を除去する無害化処理システムの設備コスト及び運転コストを低減でき、該海水中の微生物を確実に除去可能でかつ海洋汚染や後段機器の腐蝕を回避した液体の無害化処理システムが得られる。
【００４６】
図３ないし図２７に示される第３ないし第２７実施例において、前記機械的処理装置３を用いての機械的処理の作用効果、光触媒装置４０を用いての光触媒処理の作用効果、及び前記機械的処理と光触媒処理とを組み合わせた作用効果は前記第１、第２実施例と同様である。また第３ないし第２７実施例において、前記第１、第２実施例と同一の部材は同一の符号で示す。
【００４７】
図３に示される第３実施例においては、前記第１、第２実施例（図１，２）における機械的処理装置３に代えて、処理ラインにフィルタ２０を設置している。２１は該フィルタ２０の逆洗ライン、２２は該逆洗ライン２１を開閉する開閉弁である。
そして、かかる第３実施例においては、海水を前記フィルタ２０を通すことにより該海水中の比較的大きな微生物を除去できる。前記処理ラインのフィルタ２０の下流側（上流側でもよい）には、第１、第２実施例（図１，２）と同様に、前記光触媒装置４０を設置し、前記フィルタ２０処理後の海水を光触媒処理してバラスト水タンク５に収容するようになっている。
【００４８】
かかる第３実施例によれば、前記フィルタ２０を用いて液体中の比較的大きな微生物を除去する微生物分離処理と、光触媒装置４０を用いて微生物分離処理後の液体にＯＨラジカルによって液体内のサイズの小さい細菌類を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを併せて施すことにより、あらゆる大きさの微生物の殺滅又は殺菌を確実になすことができて、微生物の処理機能が向上する。
また、前記フィルタ２０のメッシュを微生物除去の最適メッシュに選定することにより、比較的大きな広範囲の微生物を確実に捕獲し除去できて、逆洗等により捕獲後の処理も簡単にできる。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００４９】
図４に示される第４実施例においては、前記第３実施例に対して、前記処理ラインのフィルタ２０と光触媒装置４０との間（フィルタ２０の上流側でも光触媒装置４０の下流側でもよい）前記各実施例と同様な機械的処理装置３を設置している。
かかる第４実施例によれば、前記フィルタ２０によるフィルタ処理と機械的処理装置３による他の機械的処理とを併せて施すことにより、微生物の処理機能が向上するとともに、後流側の光触媒装置４０による光触媒処理の負荷を低減できる。
その他の構成は前記第３実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
尚、前記第３、第４実施例（図３，４）において、フィルタ２０に代えて、遠心分離装置（図示省略）を設置し、該遠心分離装置により前記海水から微生物を遠心分離して、該海水から除去するようにしてもよい。
【００５０】
図５に示される第５実施例においては、バラスト水タンク５に収容された海水に、前記第１実施例（図１）と同様な、機械的処理装置３による機械的処理と光触媒装置４０による光触媒処理とをこの順に施して、海水中の微生物や細菌類を殺滅又は殺菌して無害化し、排水路７１を通して海中に排水している。
図６に示される第６実施例においては、バラスト水タンク５に収容された海水に、前記第５実施例とは逆の順序で、光触媒装置４０による光触媒処理と機械的処理装置３による機械的処理とをこの順に施して、海水中の微生物や細菌類を殺滅又は殺菌して無害化し、排水路７１を通して海中に排水している。
第５、第６実施例によれば、船舶への荷積み時にバラスト水をバラスト水タンク５から海中に戻す前において、該バラスト水タンク５内に収容された海水に機械的処理装置３による機械的処理と光触媒装置４０による光触媒処理とを併せて施すことにより、完全に無害化したバラスト水を海中に排水できる。
【００５１】
図７に示される第７実施例においては、バラスト水タンク５に収容された海水に、前記第３、第４実施例（図３，４）と同様に、処理ラインにフィルタ２０を設置して（２１は該フィルタ２０の逆洗ライン、２２は該逆洗ライン２１を開閉する開閉弁）、前記海水をフィルタ２０を通すことにより該海水中の比較的大きな微生物を除去し、処理ラインのフィルタ２０の下流側に光触媒装置４０を設置して前記フィルタ２０による微生物分離処理後の液体にＯＨラジカルによって液体内のサイズの小さい細菌類を殺滅又は殺菌する光触媒処理を施して無害化し、排水路７１を通して海中に排水している。
かかる第７実施例によれば、前記フィルタ２０によって海水中の比較的大きな微生物を除去する微生物分離処理と、光触媒装置４０を用いて微生物分離処理後の液体にＯＨラジカルによって海水内のサイズの小さい細菌類を殺滅又は殺菌する光触媒処理とを併せて施すことにより、あらゆる大きさの微生物の殺滅又は殺菌を確実になすことができて、微生物の処理機能が向上し、完全に無害化したバラスト水を海中に排水できる。
【００５２】
図８に示される第８実施例は、前記第７実施例に対して、前記処理ラインのフィルタ２０と光触媒装置４０との間（フィルタ２０の上流側でも光触媒装置４０の下流側でもよい）前記各実施例と同様な機械的処理装置３を設置している。
かかる第８実施例によれば、前記フィルタ２０によるフィルタ処理と機械的処理装置３による他の機械的処理とを併せて施すことにより、微生物の処理機能が向上するとともに、後流側の光触媒装置４０による光触媒処理の負荷を低減できる。
【００５３】
図９に示される第９実施例においては、バラスト水タンク５に収容された海水に、前記第５実施例（図５）と同様な、機械的処理装置３による機械的処理と光触媒装置４０による光触媒処理とをこの順に施して、海水中の微生物や細菌類を殺滅又は殺菌してから、該海水を循環路７０を通して前記バラスト水タンク５に循環させる処理を繰り返すことにより無害化している。
このようにすれば、船舶の航行中においてもバラスト水タンク５内のバラスト水の無害化処理を実施できることとなり、バラスト水を船舶から排水する際の無害化処理時間を短縮あるいは無害化処理を不要とすることが可能となる。
以下の第１０〜第１２実施例でもこれと同一の作用効果を奏することができる。
【００５４】
図１０に示される第１０実施例においては、バラスト水タンク５に収容された海水に、前記第９実施例とは逆の順序で、光触媒装置４０による光触媒処理と機械的処理装置３による機械的処理とをこの順に施して、海水中の微生物や細菌類を殺滅又は殺菌してから、該海水を循環路７０を通して前記バラスト水タンク５に循環させる処理を繰り返すことにより無害化している。
【００５５】
図１１に示される第１１実施例においては、前記第７実施例（図７）と同様に、処理ラインにフィルタ２０を設置して（２１は該フィルタ２０の逆洗ライン、２２は該逆洗ライン２１を開閉する開閉弁）、バラスト水タンク５に収容された海水をフィルタ２０を通すことにより該海水中の比較的大きな微生物を除去し、処理ラインのフィルタ２０の下流側に光触媒装置４０を設置して前記フィルタ２０による微生物分離処理後の液体にＯＨラジカルによって液体内のサイズの小さい細菌類を殺滅又は殺菌する光触媒処理を施してから、該海水を循環路７０を通して前記バラスト水タンク５に循環させる処理を繰り返すことにより無害化している。
【００５６】
図１２に示される第１２実施例においては、第１１実施例に対して、前記処理ラインのフィルタ２０と光触媒装置４０との間（フィルタ２０の上流側でも光触媒装置４０の下流側でもよい）前記各実施例と同様な機械的処理装置３を設置し、バラスト水タンク５に収容された海水をフィルタ２０を通すことにより該海水中の比較的大きな微生物を除去し、前記フィルタ２０による微生物分離処理後の海水にさらに前記機械的処理装置３による機械的処理を施した後、該海水に光触媒処理を施して該海水内のサイズの小さい細菌類を殺滅又は殺菌してから、該海水を循環路７０を通して前記バラスト水タンク５に循環させる処理を繰り返すことにより無害化している。
【００５７】
図１３に示される第１３実施例においては、未処理海水に前記機械的処理装置３による
機械的処理を施してバラスト水タンク５に収容し、該バラスト水タンク５内の海水を前記光触媒装置４０を循環させて、該海水中の細菌類を殺滅又は殺菌する光触媒処理を施すことにより、該バラスト水タンク５内の海水を無害化している。
かかる第１３実施例によれば、船舶の航行中においても、バラスト水タンク５内の処理海水にさらに前記光触媒装置４０による光触媒処理を施すことにより、バラスト水を完全に無害化可能となるので、バラスト水排水時の無害化処理時間を短縮できる。
以下の第１４〜第１８実施例でもこれと同一の作用効果を奏することができる。
【００５８】
図１４に示される第１４実施例においては、未処理海水をフィルタ２０を通すことにより該海水中の比較的大きな微生物を除去する微生物分離処理を施してバラスト水タンク５に収容し、該バラスト水タンク５内の海水を前記光触媒装置４０を循環させて海水中の細菌類を殺滅又は殺菌する光触媒処理を施すことにより、該バラスト水タンク５内の海水を無害化している。
図１５に示される第１５実施例においては、未処理海水をフィルタ２０を通すことにより該海水中の比較的大きな微生物を除去する微生物分離処理を施した後、機械的処理装置３を通して機械的処理を施してバラスト水タンク５に収容し、該バラスト水タンク５内の海水を前記光触媒装置４０を循環させて海水中の細菌類を殺滅又は殺菌する光触媒処理を施すことにより、該バラスト水タンク５内の海水を無害化している。
【００５９】
図１６に示される第１６実施例においては、該バラスト水タンク５内の海水を前記光触媒装置４０を循環させて海水中の細菌類を殺滅又は殺菌する光触媒処理を施し、この処理海水にさらに機械的処理装置３により機械的処理を施して無害化し、海中に排水している。
図１７に示される第１７実施例においては、該バラスト水タンク５内の海水を前記光触媒装置４０を循環させて海水中の細菌類を殺滅又は殺菌する光触媒処理を施し、この処理海水をさらにフィルタ２０を通すことにより該海水中の比較的大きな微生物を除去する微生物分離処理を施して無害化し、排水路７１を通して海中に排水している。
図１８に示される第１８実施例においては、前記第１７実施例に対して、フィルタ２０の後流に機械的処理装置３を設置し、フィルタ２０処理後の海水を該機械的処理装置３を通して機械的処理を施して無害化し、排水路７１を通して海中に排水している。その他の構成は前記第１７実施例（図１７）と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００６０】
図１９に示される第１９実施例においては、前記光触媒装置４０の電源に、太陽電池、風力発電装置３３等の自然エネルギーによる電力を用いている。
また、図２０に示される第２０実施例においては、前記第１６実施例（図１６）に対し、該バラスト水タンク５内の海水を光触媒処理する光触媒装置４０の電源に、太陽電池、風力発電装置３３等の自然エネルギーによる電力を用いている。
また、図２１に示される第２１実施例においては、前記第１３実施例（図１３）に対し、該バラスト水タンク５内の海水を光触媒処理する光触媒装置４０の電源に、太陽電池、風力発電装置３３等の自然エネルギーによる電力を用いている。
【００６１】
前記第１９〜第２１実施例によれば、前記光触媒装置４０の電源に自然エネルギーを利用できるので、光触媒処理の処理コストを低減できるとともに、船舶の航行中においても船舶内の動力を極力使用することなく、光触媒装置４０を用いてのバラスト水の無害化が可能となる。
【００６２】
図２２に示す第２２実施例において、１００は海１０２を航行する船舶、５は該船舶内に設置されたバラスト水タンク、５０は陸上１０１に設置された陸上設置無害化設備である。
該陸上設置無害化設備５０は、光触媒処理手段としての光触媒装置４０及び機械的処理装置３により構成される。
２０は海中と前記陸上設置無害化設備５０の海水入口（前記光触媒装置４０あるいは機械的処理装置３のいずれか一方の海水入口）とを接続する海水搬入路、２１は前記陸上設置無害化設備５０の海水出口（前記海水電解装置４あるいは機械的処理装置３のいずれか一方の海水出口）と前記バラスト水タンク５とを接続する海水搬出路である。
【００６３】
かかる第２２実施例においては、海水搬入路２０を通った未処理海水が陸上設置無害化設備５０の機械的処理装置３→光触媒装置４０の順序で無害化処理を施される場合について説明するが、前記とは逆の光触媒装置４０→機械的処理装置３の順序で無害化処理してもよい。
第２２実施例において、海水搬入路２０を通った未処理海水は機械的処理装置３に導入される。
該機械的処理装置３においては、該海水中の微生物に損傷を与えて殺滅又は殺菌する。該機械的処理装置３でかかる機械的処理が施された海水は、前記光触媒装置４０海水電解装置４に送り込まれる。該光触媒装置４０では前記と同様な光触媒処理を行って、海水中の細菌類を殺滅又は殺菌する。
【００６４】
第２２実施例によれば、前記光触媒装置４０及び機械的処理装置３を陸上に設置し、該陸上設置無害化設備５０において未処理海水中の微生物を殺滅又は殺菌する無害化処理を行い、処理海水を、該陸上設置無害化設備５０と船舶１００に搭載されたバラスト水タンク５とを接続する海水搬出路２１を通して該バラスト水タンク５に収容するので、前記光触媒装置４０、機械的処理装置３等の海水の無害化処理設備を船舶１００に設置する必要がなく、該船舶１００における海水の無害化処理装置の設置スペースを低減できて、貨物等の搭載スペースを増大することが可能となる。
【００６５】
また、陸上に設置された該光触媒装置４０及び機械的処理装置３等の陸上設置無害化設備５０と船舶１００側のバラスト水タンク５とを、海水搬出路２１を船舶１００毎に繋ぎ変えることにより、１台（１セット）の陸上設置無害化設備５０により複数の船舶１００のバラスト水タンク５についての無害化処理を行うことができ、陸上設置無害化設備５０の稼動率を上昇できるとともに船舶１００の１隻あたりの無害化処理装置の設置数を少なくできて、装置コストを低減できる。
さらには、該光触媒装置４０、機械的処理装置３等の無害化処理装置を陸上設備として設置するので、既存の船舶１００に対しても船舶１００内に該無害化処理装置を新たに設置することが不要となるとともに船体内の改造が最少限で済み、該無害化処理装置設置のための船体内設置コストを最少限に抑制できる。
また、かかる第２２実施例において、陸上設置無害化設備５０として、図３に示す第３実施例と同様なフィルタ２０、逆洗ライン２１、該逆洗ライン２１を開閉する開閉弁２２等からなる微生物分離処理手段０２０（図２２に鎖線で示す）を追設することもできる。
この場合、前記光触媒装置４０と前記微生物分離処理手段０２０とを組み合わせても良い。
【００６６】
図２３に示す第２３実施例においては、前記陸上設置無害化設備５０を、前記光触媒装置４０で構成し、前記機械的処理装置３を船舶１００に搭載している。
かかる第２３実施例によれば、陸上設置無害化設備５０として陸上に設置された前記光触媒装置４０により無害化処理された処理海水を、該陸上設置無害化設備５０と船舶内のバラスト水タンク５とを接続する海水搬出路２１を通して、船舶１００内に設置された機械的処理装置３に導入する。そして、該機械的処理装置３において無害化処理された処理海水を、バラスト水タンク５に収容する。
また、かかる第２３実施例において、前記機械的処理装置３とともに、微生物分離処理手段０２０（図２３に鎖線で示す）を前記船舶１００に搭載することもできる。
さらに、かかる第２３実施例において、前記光触媒装置４０、機械的処理装置３、微生物分離処理手段０２０を、前記陸上設置無害化設備５０あるいは船舶１０搭載用として置き換えることもできる。
すなわち、図２３において、前記光触媒装置４０を船舶１００に搭載し、陸上設置無害化設備５０として、前記機械的処理装置３及び微生物分離処理手段０２０（図２２参照）の何れか一方または双方を設置することも可能である。
その他の構成及び作用効果は前記第２２実施例（図２２）と同一である。また前記第１実施例と同一の部材は同一の符号で示す。
【００６７】
図２４ないし図２５に示される第２４ないし第２５実施例においては、前記陸上設置無害化設備５０を、車両２２に搭載して陸上１０１を自在に移動可能に構成している。
図２４に示される第２４実施例においては、前記第２２実施例における陸上設置無害化設備５０を車両２２に搭載して陸上１０１を自在に移動可能としている。
図２５に示される第２５実施例においては、前記第２３実施例における陸上設置無害化設備５０を車両２２に搭載して陸上１０１を自在に移動可能としている。
【００６８】
かかる第２４ないし第２５実施例によれば、車両２２に搭載された陸上設置無害化設備５０を船舶１００に自在に近接させて、該陸上設置無害化設備５０において無害化処理を施した海水を該船舶１００内のバラスト水タンク５に収容可能となり、海水搬出管２１等の海水搬送ラインの長さを最短にできる。これにより、図示しない海水搬送用ポンプの動力を低減できて、海水の無害化処理コストを低減できる。
また、かかる実施例によれば、複数の船舶１００について無害化処理を施した海水を該船舶１００内のバラスト水タンク５に収容する場合においては、車両２２に搭載した陸上設置無害化設備５０を自在に移動させて、各船舶１００へのバラスト水の無害化処理を行うことができることとなり、該バラスト水の無害化処理を短時間で効率的に行うことができる。
その他の構成は前記第２２ないし第２３実施例と同一であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００６９】
図２６に示す第２６実施例において、１００は海１０２を航行する船舶、５は該船舶内に設置されたバラスト水タンク、２３は海上（１０２）に移動可能に浮設された装置搭載船、６０は該装置搭載船２３上に搭載された海上設置無害化設備である。該海上設置無害化設備６０は前記第各実施例と同様な光触媒装置４０及び機械的処理装置３により構成される。
２５は海水を取水して前記海上設置無害化設備６０に搬送する海水搬入路、２４は前記海上設置無害化設備６０と前記船舶１００内のバラスト水タンク５とを接続し該海上設置無害化設備６０で処理された処理海水を前記バラスト水タンク５に搬送する海水搬出路である。
【００７０】
かかる第２６実施例においては、海水搬入路２５を通った未処理海水が海上設置無害化設備６０の機械的処理装置３→光触媒装置４０の順序で無害化処理を施される場合について説明するが、前記とは逆の光触媒装置４０→機械的処理装置３の順序で無害化処理してもよい。
第２６実施例において、海水搬入路２５を通った未処理海水は機械的処理装置３に導入される。該機械的処理装置３においては、前記各実施例と同様な機械的処理が施され、次いで前記光触媒装置４０に送り込まれ、該光触媒装置４０で前記各実施例と同様な光触媒処理が施される。
前記光触媒装置４０及び機械的処理装置３によって無害化処理が施された処理海水は、海水搬出路２４を通って船舶１００内のバラスト水タンク５に収容される。１０１は陸上である。
【００７１】
かかる第２６実施例によれば、海上設置無害化設備６０を構成する光触媒装置４０及び機械的処理装置３を、海上（１０２）に移動可能に浮設された装置搭載船２３に搭載し、該海上設置無害化設備６０において未処理海水中の微生物を殺滅又は殺菌する無害化処理を行い、処理海水を、該海上設置無害化設備６０と船舶１００に内のバラスト水タンク５とを接続する海水搬出路２４を通して該バラスト水タンク５に収納するので、前記光触媒装置４０、機械的処理装置３等の海水の無害化処理設備を前記海上設置無害化設備６０として浮設できて、船舶１００内に設置する必要がなくなる。
これにより、船舶１００における海水の無害化処理装置の設置スペースを低減できて、貨物等の搭載スペースを増大することが可能となる。
【００７２】
また、海上（１０２）に移動可能に浮設された海上設置無害化設備６０を構成する光触媒装置４０及び機械的処理装置３と船１００側のバラスト水タンク５とを、海水搬出路２４を船舶１００毎に繋ぎ換えることにより、１台（１セット）の海上設置無害化設備６０により複数の船舶１００のバラスト水タンク５についての無害化処理を行うことができる。これにより、海上設置無害化設備６０の稼動率を上昇できるとともに、船舶１隻あたりの無害化処理装置の設置数を少なくできて装置コストを低減できる。
【００７３】
また、沖合いに停泊している船舶１００に対してバラスト水の無害化処理を行う際においても、海上に移動可能に浮設された海上設置無害化設備６０を装置搭載船２３の移動により船舶１００に自在に近接させて、該海上設置無害化設備６０において無害化処理を施した海水を該船舶１００内のバラスト水タンク５に収容可能となる。これにより、岸壁あるいは沖合いに停泊している船舶の何れに対しても、きわめて容易にかつ短時間でバラスト水の無害化処理を行うことができる。
【００７４】
さらには、前記光触媒装置４０及び機械的処理装置３等の無害化処理装置を海上設置無害化設備６０として船舶１００とは別個に浮設するので、既存の船舶１００に対しても船体内に該無害化処理装置を新たに設置するのが不要となるとともに、船舶１００内の改造が最少限で済み、該無害化処理装置設置のための船舶１００内設置コストを最少限に抑制できる。
また、かかる第２６実施例において、前記海上設置無害化設備６０として、前記光触媒装置４０と、前記機械的処理装置３及び前記微生物分離処理を該海水に施す微生物分離処理手段０２０（図２６に鎖線で示す）の何れか一方または双方とにより構成することもできる。
【００７５】
図２７に示す第２７実施例においては、海上設置無害化設備６０は光触媒装置４０により構成し、機械的処理装置３を船舶１００に搭載している。
この場合、前記光触媒装置４０と前記微生物分離処理手段０２０とを組み合わせても良い。
また、かかる第２７実施例において、前記機械的処理装置３とともに、微生物分離処理手段０２０（図２６に鎖線で示す）を前記船舶１００に搭載することもできる。
さらに、かかる第２７実施例において、前記光触媒装置４０、機械的処理装置３、微生物分離処理手段０２０を、前記海上設置無害化設備６０あるいは船舶１００搭載用として置き換えることもできる。
すなわち、図２７において、前記光触媒装置４０を船舶１００に搭載し、海上設置無害化設備５０として、前記機械的処理装置３及び微生物分離処理手段０２０（図２６参照）の何れか一方または双方を設置することも可能である。
その他の構成及び作用効果は前記第２６実施例（図２６）と同一である。また前記第１実施例と同一の部材は同一の符号で示す。
【００７６】
以上の実施例は海水を無害化処理する方法及びその装置であるが、本発明はこれに限られることなく、微生物を含む液体を前記各実施例と同様な方法及び装置でもって無害化処理する場合にも広く適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明によれば、設備コスト及び運転コストが低減され、かつ船体側の強度低下をもたらすことなく、あらゆる大きさの微生物の殺滅又は殺菌を確実になし得、さらには船舶におけるバラスト水の無害化処理装置の設置スペースを低減して貨物等の搭載スペースを増大可能とし、かつ既存の船舶に対しても該無害化処理装置設置のための船体内の改造コストを最少限に抑制可能とした海水の無害化処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理方法を示すブロック図である。
【図２】第２実施例を示す図１対応図である。
【図３】第３実施例を示す図１対応図である。
【図４】第４実施例を示す図１対応図である。
【図５】第５実施例を示す図１対応図である。
【図６】第６実施例を示す図１対応図である。
【図７】第７実施例を示す図１対応図である。
【図８】第８実施例を示す図１対応図である。
【図９】第９実施例を示す図１対応図である。
【図１０】第１０実施例を示す図１対応図である。
【図１１】第１１実施例を示す図１対応図である。
【図１２】第１２実施例を示す図１対応図である。
【図１３】第１３実施例を示す図１対応図である。
【図１４】第１４実施例を示す図１対応図である。
【図１５】第１５実施例を示す図１対応図である。
【図１６】第１６実施例を示す図１対応図である。
【図１７】第１７実施例を示す図１対応図である。
【図１８】第１８実施例を示す図１対応図である。
【図１９】第１９実施例を示す図１対応図である。
【図２０】第２０実施例を示す図１対応図である。
【図２１】第２１実施例を示す図１対応図である。
【図２２】第２２実施例に係る船舶用バラスト水の無害化処理装置を示すブロック図である。
【図２３】第２３実施例を示す図２２対応図である。
【図２４】第２４実施例を示す図２２対応図である。
【図２５】第２５実施例を示す図２２対応図である。
【図２６】第２６実施例を示す図２２対応図である。
【図２７】第２７実施例を示す図２２対応図である。
【図２８】光触媒装置の構成図である。
【符号の説明】
【００７９】
１    スクリーン
２    ポンプ
３    機械的処理装置
５    バラスト水タンク
３３    太陽電池、風力発電装置
２０    フィルタ
４０    光触媒装置
１００    船舶
１０１    陸上
１０２    海（海上）
２０、２５    海水搬入路
２１、２４    海水搬出路
２２    車両
２３    装置搭載船
５０    陸上設置無害化設備
６０    海上設置無害化設備
【図１】
2005349259.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005349259.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005349259.tif 000007
【図６】
2005349259.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2005349259.tif 000019
【図１８】
2005349259.tif 000020
【図１９】
2005349259.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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